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15/08/2022 1 Centro Universitário Estácio Recife Disciplina: Biologia Molecular 1 2 Tradução § Uma vez que o RNA tenha sido produzido pela transcrição, a informação presente em sua sequência de nucleotídeos é usada para sintetizar uma PROTEÍNAàTRADUÇÃO; § Em uma proteína existem 20 tipos distintos de aminoácidos § NÃO há uma correspondência direta! § Nucleotídeo de RNAà Aminoácido § A sequência de nucleotídeos em uma molécula de mRNA é lida em grupos consecutivos de 3 § O RNA é um polímero linear de 4 diferentes nucleotídeos § 4 x 4 x 4= 64 possíveis combinações. Ex: tripletes AAA, AUA, AUG .... 3 ANOTAÇ ÃO: Para alterar a imagem no slide, selecione e exclua a imagem. Em seguida, use o ícone Imagens no espaço reservado para inserir sua própria imagem. O CÓDIGO GENÉTICO Tradução de sequências de poli-nucleotídeos conhecidos Diferenças nas cadeias laterais dos aminoácidos 4 § 20 aminoácidos à Um aminoácido é traduzido por pelo menos um triplete. § Cada grupo de 3 nucleotídeos consecutivos do RNA é denominado CÓDON. § Cada códon especifica um ou mais aminoácidos, ou a finalização do processo de tradução O código genético é redundante 5 Uma proteína é formada por no mínimo 50 moléculas de aminoácidos. Este é o seu tamanho mínimo. Já as maiores proteínas no corpo humano chegam a ter mais de 30.000 aminoácidos. As estruturas formadas por menos de 50 aminoácidos são chamadas de peptídeos. Assim como as proteínas, os peptídeos também exercem funções importantes no organismo. 6 15/08/2022 2 Tradução § Das 64 possíveis combinações, 3 códons não especificam qualquer aminoácidoà atuam como sítios de terminação: CÓDONS DE TERMINAÇÃO. § CÓDON DE INICIAÇÃO: AUG (também códon da met) 7 ANOTAÇ ÃO: Para alterar a imagem no slide, selecione e exclua a imagem. Em seguida, use o ícone Imagens no espaço reservado para inserir sua própria imagem. FASES DE LEITURA As 3 sequências do RNA (nucleotídeos) podem gerar aminoácidos diferentes, dependendo da fase de leitura 8 As moléculas de tRNA transportam aminoácidos para os códons no mRNA § Os códons não reconhecem diretamente o aminoácido § tRNA trabalham como moléculas adaptadoras § Cada tRNA tem um tamanho de aproximadamente 80 nucleotídeos § tRNA dobra-se e forma uma estrutura semelhante a uma folha de trevo § Estrutura em foma de L se mantém por pontes de Hidrogênio § Duas regiões importantes: § anti-códon § Na extremidade 3´- sítio de ligação ao aminoácido 9 Pareamento códon-anticódon § Pareamento de bases Watson-Crick nas duas primeiras bases do códon § 3’-5’ to 5’-3’ (pareamento anti-paralelo) 10 Como o aminoácido correto é ligado ao tRNA? § Como o tRNA correto é ligado ao aminoácido? § Como o código genético funciona molecularmente 11 tRNA-aminoacil sintetases § Ligam o tRNA e o aminoácido § Reconhecem o anticódon e carregam o aminoácido correto 12 15/08/2022 3 A edição por tRNA-sintetases assegura a exatidão § Vários mecanismos trabalhando em conjunto asseguram que a tRNA-sintetase ligue o aminoácido correto a cada tRNA. § A sintetase deve inicialmente selecionar o aminoácido correto e o faz, principalmente, por meio de um mecanismo composto de duas etapas. § o aminoácido correto apresenta uma maior afinidade pela fenda do sítio ativo de sua sintetase, sendo assim favorecido sobre os outros 19. § Quando o tRNA liga-se à sintetase, ele empurra o aminoácido para uma segunda fenda na sintetase, cujas dimensões precisas excluem o aminoácido correto, mas permitem o acesso de aminoácidos intimamente relacionados § Eleva a exatidão de 1 erro para 40 mil acoplamentos. 13 14 A Mensagem no RNA é codificada nos Ribossomos § Síntese de proteínas é guiada pela informação presente nas moléculas de mRNA. § Para manter a fase de leitura correta e para assegurar a exatidão, a síntese proteica é realizada no ribossomo § Ribossomo: uma maquinaria catalítica complexa feita a partir de mais de 50 proteínas diferentes (as proteínas ribossomais) e diversas moléculas de RNA, os RNAs ribossomais (rRNAs) § Uma célula eucariótica típica contém milhões de ribossomos em seu citoplasma 15 Tradução 16 Ribossomos As subunidades ribossomais eucarióticas são montadas nos nucléolos (rRNAs recém- transcritos e modificados + proteínas ribossomais) As duas subunidades ribossomais são então exportadas para o citoplasma, onde serão unidas para realizar a síntese de proteínas. Os ribossomos eucarióticos vs procarióticos: similares tanto em forma quanto em função. Ambos são compostos de uma subunidade grande e de uma subunidade pequena que se encaixam para formar um ribossomo completo. 17 Comparação entre ribossomos procarióticos e eucarióticos 18 15/08/2022 4 Componentes Ribossomais 19 Os ribossomos operam com uma eficiência notável • Em 1 segundo, um único ribossomo de uma célula eucariótica adiciona aproximadamente dois aminoácidos à cadeia polipeptídica; • Os ribossomos das células bacterianas operam ainda mais rapidamente� 20 aminoácidos por segundo. • Como o ribossomo organiza os muitos movimentos coordenados necessários para uma tradução eficiente? • Um ribossomo contém quatro sítios de ligação para moléculas de RNA: um é para o mRNA e três (denominados sítio A, sítio P e sítio E) são para tRNAs. 20 Traduzindo uma molécula de mRNA Uma vez que a síntese de proteína tenha sido iniciada, cada novo aminoácido é adicionado à cadeia em extensão em um ciclo de reações contendo quatro passos principais: 1) Ligação do tRNA, 2) formação da ligação peptídica, 3) translocação das subunidades grande e pequena. 4) O ribossomo completo move-se três nucleotídeos sobre o mRNA e é posicionado para dar início ao próximo ciclo. 21 Start codon § Normalmente codifica metionina 22 Iniciação da Tradução § Fatores de iniciação da tradução § IF-1 e IF-3 § tRNA carregado formil-metionina 23 § Seleção do tRNA correto § Somente se pareia o anti-códon é que... § Liga-se também ao rRNA 24 15/08/2022 5 Complexo de iniciação da tradução § mRNA liga à subunidade menor do ribossomo § tRNA contendo metionina liga-se ao complexo § Fatores de iniciação da tradução ajudam § Subunidade maior reune-se ao complexo 25 Terminação da Tradução § Fator de terminação liga- se ao stop codon § UAA, UGA, UAG § Proteína é liberada § Complexo é desfeito 26 Possíveis erros no processo § Erro na tradução § Proteína incorretamente produzida § Dano metabólico 27 § Alteração da fase de leitura (frame) § tRNAs específicos passam pelo stop-codon § 4 bases lidas como 3 § Ultrapassa um códon de terminação § Produção de proteínas fundidas 28 Chaperonas I § Complexo protéico que auxilia na montagem da estrutura 3D de uma proteína 29 Proteína Pronta! § E agora? § Destinos possíveis... 30 15/08/2022 6 Endereçamento de proteínas § I - Co-traducional (vias de secreção): § ER § Golgi § Membrana plasmática § Meio extracelular § II- pos-traducional: § núcleo § mitocôndria § cloroplasto § Lisossomos/peroxissomos Sinais de endereçamento na Proteína: 1- Seqüência sinal (16-30 aminoácidos no N-terminal) 2- Sinal de endereçamento nuclear ( 4-8 aminoácidos com carga positiva, ex.: PKKKRLV) 3- Sinal de retenção no RE (KDEL) 31 Proteínas organelares § Produzidas com sinal de exportação § Sinal é clivado quando a proteína alcança seu destino celular 32 Proteínas transmembrana § Domínios hidrofóbicos são capazes de invadir as regiões lipídicas (também hidrofóbicas) da membrana plasmática 33 Inibidores de síntese protéica § Antibióticos inibem a síntese de proteínas bacteriana § Tetraciclina § Liga no RNA 16S (sub 30S) § Inibe a ligação do amino- acyl tRNA no sítio A § Cloranfenicol § Liga na subunidade 50S 34 Conclusões § Tradução é o processo de produção de proteínas § A regulação ocorre principalmente na transcrição § Modificações pós-traducionais são importantes para regular a função protéica § Diferentestipos de RNAs e proteínas atuam no processo § A tRNA aminoacil sintetase é a protéina responsável pelo código genético § A última molécula a se juntar ao complexo de iniciação é a subunidade maior do ribossomo § As proteínas normalmente começam com o aminoácido metionina § A tradução continua até que haja um stop codon § As proteínas precisam ter uma conformação 3D correta pra funcionar (chaperonas ajudam na montagem) § Muitas proteínas contêm sinais de sinalização celular 35 ANOTAÇ ÃO: Para alterar a imagem no slide, selecione e exclua a imagem. Em seguida, use o ícone Imagens no espaço reservado para inserir sua própria imagem. VÍDEO - TRADUÇÃO DO MRNA https://www.youtube.com/watch?v=NZ9m 4aydAn0 36 15/08/2022 7 Profª. Drª. Samara Rodrigues Bonfim Damasceno Oliveira. Biomédica Especialista em Biotecnologia Doutora e Mestre em Farmacologia Pós-Doutora em Fisiologia e Farmacologia samara.damasceno@estacio.br 37
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